JPH08144781A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランクシャフト５のバランスウエイト固定
座５ａに付設するバランスウエイト２に、軸系のねじり
振動固有振動数調整ウェイト２ａを各シリンダ毎に分散
して付設した。内燃機関と発電機とを直結する構造にお
いて、強度を補強し、またクランクシャフト５と発電機
ローター軸２６との連結を容易にした。 【構成】 従来からあるバランスウエイト２において、
軸受センターラインよりも上方の位置で、バランスウエ
イト２の回転空間１の部分に軸系のねじり振動固有振動
数調整ウェイト２ａを設けた。また、オイルパン１０に
端面補強板８を設けて、該端面補強板８とフライホイル
ハウジング７を直結して、内燃機関の発電機の直結状態
を補強した。また、クランクシャフト５と発電機ロータ
ー軸２６とをボルトやカップリング無しで連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関において、エン
ジンの軸系固有振動数を調整するバランスウェイトの配
置と、内燃機関と発電機とを直結する場合の連結部の構
成と、クランクシャフトを支持するデフレクションジャ
ーナルの支持構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から内燃機関において、クランクシ
ャフトの軸受機構に関する技術は、実開平４−４０１３
３号公報や、実開平１−８２３７０号公報や、実開昭６
３−１７７６０５号公報や、実公平４−２６６６５号公
報や、実開昭６３−１８２２４３号公報や実開昭５９−
１８００５８号公報の如き技術が公知とされていたので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】内燃機関の軸系のねじ
り振動固有振動数を調整する場合に、従来はクランクシ
ャフトの反フライホイール側に軸系のねじり振動固有振
動数調整ウェイトを取り付けていたのである。しかしこ
のような従来技術では、クランクシャフトの先端にカッ
プリングが必要であり、シリンダブロックには油切り等
が必要であった。本発明においては、この従来技術を改
善し、クランクシャフト５のバランスウエイト２に一体
的に、軸受センターライン２７を超えた上方の部分に軸
系のねじり振動固有振動数調整ウェイト２ａを付設し
て、クランクシャフト５の反フライホイール側に設けて
いた軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイトを各シリ
ンダ毎に分散配置したものである。

【０００４】また、従来は内燃機関と発電機を胴体直結
する場合に、内燃機関のシリンダブロックとフライホイ
ルハウジングとの間を固定することにより直結していた
ので、強度的に弱かったのである。本発明はこの強度不
足の部分を補強する為に、オイルパン１０の端面に端面
補強板８を構成し、該端面補強板８をフライホイルハウ
ジング７と固定することにより、内燃機関と発電機との
直結部を補強したものである。

【０００５】また、従来はクランクシャフト５がシリン
ダブロック１７から突出する部分に構成するデフレクシ
ョンジャーナル１５は、シリンダブロック１７の側に支
持されていたのである。本発明においては、該デフレク
ションジャーナル１５をフライホイルハウジング７の側
に支持させて、クランクシャフト５を軸受支持させる構
成としたものである。そして、フライホイルハウジング
７にデフレクションジャーナル１５を支持させた場合
に、デフレクションジャーナル１５の位置決めが困難と
なるので、シリンダブロック１７とフライホイルハウジ
ング７の結合部分に特殊形状のインロー嵌合部１６を設
けたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、内燃機関のク
ランクシャフトに付設するバランスウェイト２におい
て、該シリンダブロック２の回転空間１の内側で、軸受
センターライン２７より上方に、一体的に、エンジン軸
系のねじり振動固有振動数を調整する固有振動数調整ウ
ェイト２ａを設けた。

【０００７】請求項２においては、内燃機関と発電機を
フライホイルハウジング７を介して直結する構成におい
て、オイルパン１０のフライホイルハウジング７の側に
端面補強板８を付設し、該端面補強板８とフライホイル
ハウジング７とをボルトにより締結すべく構成した。

【０００８】請求項３においては、内燃機関のシリンダ
ブロックにフライホイルハウジング７を固設し、該フラ
イホイルハウジング７に、クランクシャフト５を軸受支
持するデフレクションジャーナル１５を設けた構成にお
いて、該デフレクションジャーナル１５の位置決めを正
確にすべく、シリンダブロック１７とフライホイルハウ
ジング７との間に、インロー嵌合部１６を構成した。

【０００９】

【作用】次に作用を説明する。請求項１によれば、従来
の如く、軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイト２ａ
をシリンダブロック１７の外側に支持する必要がなく、
各シリンダ毎に分散した状態でバランスウエイト２に付
設することが出来る。また、シリンダブロック１７内
の、バランスウエイト２の回転空間１を使用して軸系の
ねじり振動固有振動数調整ウェイト２ａを取付けたの
で、カップリングや油切り等を必要とせず、内燃機関の
全長を短く構成することが出来る。

【００１０】請求項２によれば、内燃機関と発電機を胴
体直結して、４点支持した場合における、全体長手方向
の剛性の欠如を補強することが出来たのである。またオ
イルパン１０も頑丈に構成することが出来た。

【００１１】請求項３によれば、インロー部と切欠部で
位置決めが出来るので、従来の如くノックピン等を用い
る必要がなくなったのである。かつ、デフレクションジ
ャーナル１５の芯出しを容易にすることが出来たのであ
る。またフライホイルハウジング７とデフレクションジ
ャーナル１５とを一体化することにより、部品点数の削
減を図ることが出来た。

【００１２】

【実施例】次に実施例を説明する。図１は、バランスウ
エイト２に軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイト２
ａを付設した構成を示すクランクシャフト５とコネクテ
ィングロッド３の部分の正面図、図２は内燃機関と発電
機との直結構造を示す側面断面図、図３はフライホイル
ハウジング７と端面補強板８との固定部分を示す正面
図、図４はオイルパン１０の側面断面図、図５は端面補
強板８の部分を示す正面図、図６はオイルパン１０の正
面断面図、図７はフライホイルハウジング７とインロー
嵌合部１６を示す側面断面図、図８はインロー嵌合部１
６の特殊形状を示す正面図、図９は内燃機関と発電機と
の軸の直結をフランジやカップリングやボルト等を用い
ることなく直結する構造を示す側面断面図、図１０は従
来のクランクシャフト５と、発電機のローター軸との連
結構造を示す側面断面図、図１１も同じく従来のクラン
クシャフト５とローター軸の直結構造を示す側面断面図
である。

【００１３】図１においてバランスウエイト２に軸系の
ねじり振動固有振動数調整ウェイト２ａを付設した発明
について説明する。従来から、コネクティングロッド３
の回転重量とクランクシャフト５の回転重量に相対する
バランスウエイト２を、クランクシャフト５のコネクテ
ィングロッド３と反対側に付設させて上記重量を打ち消
す技術は周知とされている。

【００１４】エンジンの軸系においては、固有の振動数
があり、この固有振動数が、内燃機関の独自のねじり振
動共振振動数と一致して、大きな共振を発生しないよう
に、軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイトを付設し
て、共振振動数を回避する技術も公知とされているので
ある。

【００１５】しかし、従来の技術においては、該軸系の
ねじり振動固有振動数調整ウェイトをフライホイールが
支持されている側とは逆のクランクシャフトの端に、軸
系のねじり振動固有振動数調整ウェイトが１個だけ付設
されていたのである。このように、反フライホイール側
に軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイトを付設する
場合には、シリンダブロックから出た部分であり、該固
有振動数調整ウェイトを付設する為に、カップリングが
必要であり、シリンダブロック１７には油切りが必要で
あったのである。本発明においては、この固有振動数調
整ウェイト２ａを、それぞれのシリンダ毎に分割して、
従来から付設されているバランスウエイト２の、軸受セ
ンターライン２７よりも上部に該当する位置に延長配置
したものである。

【００１６】図１においては、コネクティングロッド３
はコネクティングロッド大端３ａと、コネクティングロ
ッド大端側キャップとにより、クランクシャフト５に軸
受支持されている。コネクティングロッド大端３ａとコ
ネクティングロッド大端側キャップ６とを締結するのが
締結ボルト３１・３１であるとして、バランスウェイト
２は、コネクティングロッド３と反対側のクランクシャ
フト５のバランスウェイト固定座５ａに固定されてい
る。

【００１７】本発明のバランスウエイト２は、半円弧状
に構成されている。しかし、クランクシャフト５の回転
重量とコネクティングロッド３の回転重量と相殺する錘
がバランスウエイト２であるから、軸受センターライン
２７より上に重量を付けたら、この重量の相殺の役目を
果たさない。本発明は敢えて、軸受センターライン２７
より上部の、バランスウエイト２の回転空間１に合致さ
せて、軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイト２ａを
付設したものである。

【００１８】該軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイ
ト２ａは、各シリンダ毎に、バランスウエイト２に付設
して設けられているので、全ての軸系のねじり振動固有
振動数調整ウェイト２ａを加算した重量が、内燃機関の
軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイトとなるのであ
る。

【００１９】次に図２から図６において、内燃機関と発
電機との直結の場合の、補強構造について説明する。従
来は、フライホイルハウジング７とシリンダブロック１
７を直結していただけであった。しかし、これでは内燃
機関と発電機の胴体直結４点支持構造の場合において、
強度的に弱いのである。本発明においては、この強度不
足の点を、オイルパン１０に端面補強板８を設け、該端
面補強板８とフライホイルハウジング７とを締結ボルト
９により締結することにより補強している。

【００２０】図３・図４・図５・図６に示す如く、オイ
ルパン１０自体は薄い鉄板等で作られている場合が多い
が、本発明においては、該オイルパン１０のフライホイ
ルハウジング７の側の端面板を端面補強板８として厚手
の鉄板により構成している。そして、該端面補強板８
を、フライホイルハウジング７の側に設けたボルト孔７
ａに、締結ボルト９により縫い付けるように固定するの
である。本実施例においては、該ボルト孔７ａと、端面
補強板８に設けたボルト孔８ａをそれぞれ上下に３本の
列に構成して、多数の締結ボルト９により締結可能とし
ている。

【００２１】次に図７と図８において、内燃機関と発電
機との胴体直結構造において、フライホイルハウジング
７の側にデフレクションジャーナル１５を設けた構成を
説明する。該構成においては、フライホイルハウジング
７とデフレクションジャーナル１５とを一体的に構成し
ている。そして、シリンダブロック１７には下方からク
ランクシャフト５を組立可能とする挿入開口１７ａが、
図８に示す如く開口されている。故に、フライホイルハ
ウジング７とシリンダブロック１７との間の位置決めの
為のインロー嵌合部１６は、全周にわたり全円形に構成
することが出来ないのである。故に、該クランクシャフ
ト挿入開口１７ａの為に欠ける角度θは、円と円の間で
位置決めが可能なように、１８０度以下の角度としてい
る。

【００２２】このように、外径インロー嵌合部１６のシ
リンダブロック１７の側は、大きな切欠が、クランクシ
ャフト挿入開口１７ａの為に発生するのであるが、その
切欠の角度θを、１８０度以下とすることにより、全周
が構成されたフライホイルハウジング７の側の内径イン
ロー嵌合部との間で位置決めが出来るのである。

【００２３】この位置決めによって、デフレクションジ
ャーナル１５の芯出しが困難となるという不具合を、本
構成により解決することが出来るのである。

【００２４】次に図９と図１０と図１１において、クラ
ンクシャフト５と発電機ローター軸２６と間の連結構造
について説明する。内燃機関と発電機とを直結する場合
において、クランクシャフト５と発電機ローター軸２６
との連結構成は、図１０と図１１に示す従来技術の如く
構成されていた。即ち、図１０においては、この端面に
フランジ部３０を構成し、該フランジ部３０に構成した
インロー嵌合部３０ａをフライホイール２５のインロー
嵌合孔２５ａに挿入して、位置決めを行っていた。また
発電機ローター軸２６の側も、フランジ部３１を構成
し、該フランジ部３１のインロー嵌合部３１ａをフライ
ホイール２５のインロー嵌合孔２５ｂに挿入して軸心を
出し、その上でボルトにより、フランジ部３０とフライ
ホイール２５とフランジ部３１の３者を一体化するよう
にボルト３９により締結していた。

【００２５】また、図１１においては、フライホイール
２５をクランクシャフト５の端面フランジ部３５にボル
ト５０で固定し、発電機ローター軸２６に焼嵌めされた
カップリング５１にボルト５２にて締結されたフランジ
３３をボルト４０にてフライホイール２５と締め付け結
合されていた。以上の図１０と図１１の如く、フランジ
やカップリング部を、クランクシャフト５と発電機ロー
ター軸２６の間に構成した場合には、クランクシャフト
５の端部と、発電機のステーター２９やローター２８ま
での距離がＬ１やＬ２の如く長くなるのである。

【００２６】これに対して、本構成においては、図９に
示す如く、ボルトやカップリングやフランジを使用しな
い構成としている。即ち、クランクシャフト５の端部に
油圧嵌め体３４を固定し、該油圧嵌め体３４に発電機ロ
ーター軸２６の前端を挿入して油圧嵌めするのである。
クランクシャフト５とフライホイール２５との固定に際
しては、ボルト２４を使用しているが、これは従来から
設けられている構造とボルトであり、本構成とは関係の
無いものである。このように構成することにより、内燃
機関の後端と発電機の前端との距離Ｌ３を短く構成する
ことが出来るのである。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。請求項１の如く、内燃機
関のクランクシャフトに付設するバランスウェイト２に
おいて、該バランスウエイト２の回転空間１の内側で、
軸受センターライン２７より上方に、一体的に、エンジ
ン軸系のねじり振動固有振動数を調整する軸系のねじり
振動固有振動数調整ウェイト２ａを設けたので、従来の
如く、軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイト２ａを
シリンダブロック１７の外側に支持する必要がなく、各
シリンダ毎に分散した状態でバランスウエイト２に付設
することが出来るのである。また、シリンダブロック１
７内の、バランスウエイト２の回転空間１を使用して軸
系のねじり振動固有振動数調整ウェイト２ａを取付けた
ので、カップリングや油切り等を必要とせず、内燃機関
の全長を短く構成することが出来るのである。

【００２８】請求項２の如く、内燃機関と発電機をフラ
イホイルハウジング７介して直結する構成において、オ
イルパン１０のフライホイルハウジング７の側に端面補
強板８を付設し、該端面補強板８とフライホイルハウジ
ング７とをボルトにより締結すべく構成したので、内燃
機関と発電機を胴体直結して、４点支持した場合におけ
る、全体長手方向の剛性の欠如を補強することが出来た
のである。またオイルパン１０も頑丈に構成することが
出来たのである。

【００２９】請求項３の如く、内燃機関のシリンダブロ
ックにフライホイルハウジング７を固設し、該フライホ
イルハウジング７に、クランクシャフト５を軸受支持す
るデフレクションジャーナル１５を設けた構成におい
て、該デフレクションジャーナル１５の位置決めを正確
にすべく、シリンダブロック１７とフライホイルハウジ
ング７との間に、インロー嵌合部１６を構成したので、
インロー部と切欠部で位置決めが出来るので、従来の如
くノックピン等を用いる必要がなくなったのである。よ
って、デフレクションジャーナル１５の芯出しを容易に
することが出来たのである。またフライホイルハウジン
グ７とデフレクションジャーナル１５とを一体化するこ
とにより、部品点数の削減を図ることが出来たのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】バランスウエイト２に軸系のねじり固有振動数
調整ウェイト２ａを付設した構成を示すクランクシャフ
ト５とコネクティングロッド３の部分の正面図。

【図２】内燃機関と発電機との直結構造を示す側面断面
図。

【図３】フライホイルハウジング７と端面補強板８との
固定部分を示す正面図。

【図４】オイルパン１０の正面側面図。

【図５】端面補強板８の部分を示す正面図。

【図６】オイルパン１０の正面断面図。

【図７】フライホイルハウジング７とインロー嵌合部１
６を示す側面断面図。

【図８】インロー嵌合部１６の特殊形状を示す正面図。

【図９】内燃機関と発電機との軸の直結をフランジやカ
ップリングやボルト等を用いることなく直結する構造を
示す側面断面図。

【図１０】従来のクランクシャフト５と、発電機のロー
ター軸との連結構造を示す側面断面図。

【図１１】同じく従来のクランクシャフト５とローター
軸の直結構造を示す側面断面図。

【符号の説明】

１ バランスウエイトの回転空間 ２ バランスウエイト ２ａ 軸系のねじり振動固有振動数調整ウェイト ３ コネクティングロッド ４ ピストン ６ コネクティングロッド大端側キャプ ７ フライホイルハウジング ７ａ ボルト孔 ８ 端面補強板 ９ 締結ボルト １０ オイルパン １５ デフレクションジャーナル １６ インロー嵌合部 １７ シリンダブロック １７ａ クランクシャフト挿入開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 7/00 ３０１ Ｆ Ｆ１６Ｆ 15/10 Ａ 8917−3Ｊ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトに付設する
   バランスウェイト２において、該バランスウエイト２の
   回転空間１の内側で、軸受センターライン２７より上方
   に、一体的に、エンジンの軸系固有振動数を調整する固
   有振動数調整ウェイト２ａを設けたことを特徴とする内
   燃機関。
2. 【請求項２】 内燃機関と発電機をフライホイルハウジ
   ング７を介して直結する構成において、オイルパン１０
   のフライホイルハウジング７の側に端面補強板８を付設
   し、該端面補強板８とフライホイルハウジング７とをボ
   ルトにより締結したことを特徴とする内燃機関。
3. 【請求項３】 内燃機関のシリンダブロックにフライホ
   イルハウジング７を固設し、該フライホイルハウジング
   ７に、クランクシャフト５を軸受支持するデフレクショ
   ンジャーナル１５を設けた構成において、該デフレクシ
   ョンジャーナル１５の位置決めを正確にすべく、シリン
   ダブロック１７とフライホイルハウジング７との間に、
   インロー嵌合部１６を構成したことを特徴とする内燃機
   関。